[发明专利]一种风光反应堆系统及其工作方法

说明书

一种风光反应堆系统及其工作方法，该系统包括核反应堆系统、风能发电系统、太阳能储能系统和平衡能量系统，其中核反应堆系统采用一体化模块式小堆设计，太阳能储能系统采用塔式太阳能储能系统设计，制氢系统采用铜‑氯制氢技术；反应堆保持额定满功率运行，产生的电量通过功率控制器进行调节分配，大部分电量用于平滑风能发电的波动性，过剩电量用于制氢系统进行储氢。太阳能用来将反应堆产生的饱和蒸汽经过热器加热成为过热蒸汽，并进入到高压缸膨胀做功。由于蒸汽温度升高，反应堆的发电效率在一定程度上得以提高。本发明可将核能、风能和太阳能三种能源结合起来，在解决风力、太阳能等可再生能源发电对电网的扰动问题的同时，达到较高的能源利用率。

技术领域

本发明涉及新能源与可再生能源应用领域，具体涉及一种风光反应堆系统及其工作方法。

背景技术

节能减排是全世界应对气候变化的迫切需求，为了减小能源消费对环境的影响，需要进一步减少化石能源的消耗量，增加清洁可再生能源的开发利用效率。然而，可再生能源如太阳能、风能都具有随机性、间歇性和波动性等特点，在发电入网时存在接入困难、成本高、难以控制等缺点，且会对电网电能质量和可靠性产生不利影响。

核能是一种高效清洁的能源，越来越受到公众的接受，提高核能在电力装机规模中的比重，是减少我国雾霾天气和降低大气环境污染的有效方法之一。但是，由于公众接受度起伏和各国政府政策的摇摆，核能的未来也充满不确定性。

中国专利申请号CN201810962441.8公开了一种核反应堆联合风力和太阳能光伏并网发电系统。该系统包括核反应堆模块、风力发电模块、太阳能光伏发电模块三个发电模块，所发电力汇集于功率控制器，通过变压器变压后输送给电网。该系统的设计目的是解决风力、太阳能发电对电网的扰动问题。该发明中，电网中输入电力的稳定性是通过根据风能和太阳能的波动，使用多个调节器调整反应堆的输出功率实现的，该方法一方面需要平衡三种能源输出，对调节系统的能力要求较高，目前该类型的调节系统还处于初级研究阶段，达到工程应用还需进一步研究；另一方面，该方法中核反应堆的功率需要不断调节，无法长期额定功率运行，对于造价昂贵的核能反应堆来说降低了经济性。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种风光反应堆系统及其工作方法，将核能、风能和太阳能三种能源结合起来，在解决风力、太阳能等可再生能源发电对电网的扰动问题的同时，达到最大的能源利用率。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：